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El Brazo Hidraulico
El Brazo Hidraulico
El Brazo Hidraulico
BRAZO HIDRÁULICO
1. RESUMEN
Para entender los contenidos del tema hidráulica, Vamos a construir un brazo
hidráulico (Anexo: 01), poniendo en juego los principios físicos en los que se
basan los circuitos hidráulicos utilizando en numerosas maquinas y
herramientas.
La presión ejercida a un en reposo dentro de un recipiente se transmite sin
alteración a cualquier punto de fluido, siendo el mismo en todas las direcciones
y actúa a través de fuerzas perpendiculares a las paredes del recipiente que lo
contiene.
La hidráulica es una rama de la física y la energía que se relaciona con el
estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos.
Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y
empuje de la misma.
El principio más importante de la hidráulica es el de pascal que dice que la
fuerza ejercida sobre un líquido se transmite en forma de presión sobre todo el
volumen de un líquido y en todas direcciones.
El uso de la tecnología hidráulica es muy variado, no solamente la podemos
encontrar en el ámbito industrial sino también en otros ámbitos, incluso
relacionados con la vida diaria.
2. INTRODUCCIÓN:
En nuestro grupo nace la idea de contribuir con un proyecto que pueda
ayudar a responder a muchas de las interrogantes como: “¿Qué hacer ante
algunas situaciones?”. Con la ayuda de la ciencia se pretende crear un
producto que responda a interrogante y que mejore las condiciones de familias
de escasos recursos. Hoy por hoy los bachilleres en formación tienen varios
retos y uno de ellos es, aprender a utilizar y aplicar los conocimientos que se
les imparte en las aulas en su vida cotidiana; es por ello que la motivación de
crear un proyecto que permita el ahorro de energía y por ende ahorro
económico para sus hogares, fue lo que permitió que se realizara este
trabajo .Además cuenta con una ventaja que contribuye a la reutilización de
materiales desechables. Ahora bien, con el fin de suplir la falta de conciencia
de las nuevas generaciones con respecto a la conservación del medio
ambiente, el ahorro de energía y la ausencia de bases sólidas en los
estudiantes con respecto al área de la física, biología y la misma ecología, en el
presente trabajo se plantea el desarrollo de un brazo hidráulico didáctico para
la enseñanza del funcionamiento de las maquinas hidráulicas. En el texto se
describe el diseño, fabricación y funcionamiento del brazo hidráulico. El brazo
hidráulico consta de un sistema de una captación del paso del agua y un
movimiento provocado por ella.
3. MARCO TEÓRICO
Todos hemos sentido la presión del agua cuando nos sumergimos en
el fondo de una piscina esta presión es causada por la cantidad de líquidos que
se encuentra encima de nosotros. El peso del agua que provoca presión
cuando nos sumergimos es causado por la fuerza de gravedad terrestre.
El sistema hidráulico funciona en este experimento como un gato hidráulico.
Consiste esencialmente en dos jeringas una incrustada en un soporte y otra, en
la otra jeringa se ejerce una presión de 2kg con la jeringa uno se bombea agua
por medio de la manguera y luego se empuja el pistón de la jeringa dos y
observamos cómo se levanta la masa que colocamos en el extremo de la
jeringa.
TEORIA DE PASCAL
El principio de pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente
llamadas maquinas hidráulicas.
HIDRAULICA: Parte de la mecánica que trata el equilibrio y movimiento de los
fluidos. Lo que se refiere al aprovechamiento de las aguas. Que se mueve o
funciona por medio del agua.
4. HIPÓTESIS
Para la presente investigación se ha planteado como hipótesis:
Ho. “mediante un flujo del agua usar la presión hidráulica para levantar o
multiplicar alguna fuerza”
Variables:
Independiente: Tiempo
Dependiente: flujo del agua
5. JUSTIFICACIÓN
La construcción del brazo hidráulico con jeringas pretende demostrar más
dinámicamente con elementos de poco valor el funcionamiento de la teoría de
pascal.
También aplicar conceptos matemáticos y científicos básicos y utilizar
materiales de poco valor para la elaboración de la mano hidráulica con jeringas .
7. MATERIALES Y MÉTODOS:
Materiales Y Partes: (Anexo: 02).
Jeringas: serán utilizadas para hacer funcionar el brazo hidráulico ya que
gracias a ellas el brazo tendrá movimiento y es lo más esencial que necesita el
brazo para funcionar.
Clavos: serán utilizados para poder construir el carrito del brazo, también para
fijar los rieles en la base y también como eje de gira miento del brazo hacia los
lados.
Mangueras De Suero: se utilizara para unir las jeringas para poder darle
movimiento al brazo, también se utilizara para que pase el líquido de una
jeringa a otra.
Lijas: se utilizara para lijar la madera y quitar las astillas que esta tenga
Métodos:
De experimentación y explicación
8. PROCEDIMIENTO
Cortaremos el carton en forma rectangular para que sea la base de todo el
proyecto, posteriormente se procederá a dibujar en el carton restante las piezas
que serán el cuerpo del brazo hidráulico, una vez dibujado las partes
procederemos a cortarlas y prepáralas para la pintura, pintaremos el brazo con
el color elegido, luego ensamblaremos las piezas para darle forma al brazo,
una vez ensamblada las piezas comprobaremos que tenga movilidad y
comprobaremos que todo este acorde al plano, tomaremos las jeringas ,las
mangueras y las uniremos, una vez unidas pondremos el liquido de freno o
agua y probaremos que tengan el suficiente liquido para que pueda funcionar,
luego las adaptaremos al brazo y probaremos que las mismas hagan funcionar
al brazo. Pondremos jeringas en la base circular y probaremos que estas
muevan el brazo de lado a lado, colocaremos el brazo ya antes armado en la
base circular y lo haremos funcionar para poder ver errores en el mismo y
poderlo corregir, una vez hecho todo esto comprobaremos que este brazo sea
capaz de levantar algún objeto y de transportarlo de un lugar a otro.
9. Bibliografía
http://www.buenastareas.com/ensayos/Brazo-Hidraulico/2613900.html
http://es.calameo.com/read/00052078971cafa678dc5
http://www.youtube.com/watch?v=vsF95qA1x7I&feature=related
http://www.slideshare.net/jfk791021/brazo-hidraulico
http://es.scribd.com/doc/2858867/Brazo
http://es.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=AsmG0dgpHfpc6cGWh68V_
10.
Anexo
R//por qué le podría servir mucho a aquellas personas que son mutiladas y
sería una ayuda extra en el hogar.
objetivos:
objetivos general:
Indagar como construir un brazo mecánico para una ayuda extra para la
sociedad y un avance tecnológico para el mundo de la tecnología. También
podría ayudar para que la gente discapacitada pueda ser como cualquier otro
humano y estar en cualquier trabajo.
objetivo específico:
Este brazo sirve para muchas cosas y en un futuro podría ser una ayuda
necesaria, le serviría a personas u objetos como de construcción y personas
discapacitadas.
El brazo sería una exposición para mostrar las utilidades que puede hacer, el
brazo nos enseñaría que en un futuro esto y muchos inventos más servirían en
una ayuda más para el hombre y no matarse tanto en el trabajo aunque yo diría
que no deberían desemplear a algunas personas.
DEFINICIÓN :
ROBOTICA :
La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción,
operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.
La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica,
la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física. Otras
áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables, la
animatrónica y las máquinas de estados.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra R.U.R. (Robots
Universales Rossum), escrita por Karel Čapek en 1920. En la traducción al
inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados,
fue traducida al inglés como robot.
HIDRAULICA
PRINCIPIO DE PASCAL:
SITUACION ACTUAL
Este aparato tiene una gran cantidad de utilidades entre los cuales los más
importantes y más adecuados son las realizaciones de fuerzas que el hombre
no logra hacer por si solo y tiene una gran función la cual principalmente es
facilitar el acceso a lugares los cuales quedan incomoda su subida, la idea que
tuvimos en emplear fue para llegar a zonas altas o de riesgo de escalada.
REFERENTES:
PROPUESTA EXPERIMENTAL
Es así que al comprimirse el agua, esta ejerce una fuerza que produce un
movimiento mecánico, el cual se parecía en las articulaciones del brazo
hidráulico’’ en este caso, la jeringa 1 comprime el agua y el aire,
transcendiendo su presión al extremo de la jeringa 2, asimismo, la jeringa 3 a la
4 y las jeringas a la 6 etc. La última jeringa ejercerá una fuerza que actuara
cargando un objeto (piedra de corcho) y así producirá su levantamiento,
moviéndole de un lado a otro.
SUGERENCIAS
- Este proyecto ayudara al estudiante a analizar las fuerzas aplicadas por
presiones hidráulicas.
- - Brazo hidráulico-buenastareas.com
www.benastareas.com
Brazo hidraulico
Todos hemos sentido la presión del agua cuando nos sumergimos en el fondo de unapiscina. Esta
presión es causada por la cantidad de líquido que se encuentra encimade nosotros (y a los lados y por
abajo, como veremos más adelante). Así, a un metrode profundidad, sostenemos una columna de agua
de un metro de largo; a 50 metrosde profundidad, la columna es mucho mayor, por lo tanto, la presión
aumentaconsiderablemente. El peso del agua que provoca presión cuando nos sumergimos escausado
por la fuerza de gravedad terrestre. Pero azumamos que además de la fuerzade gravedad ejercemosuna
fuerza adicional, seguramente seriamos aplastados por lapresión ejercida.
El sistema hidráulico funciona en este experimento como un gato hidráulico.
Consisteesencialmente en dos jeringas, una incrustada en un soporte y otra, sobre la
otrajeringa se ejerce una presión de 2 kg Con la jeringa 1 se bombea agua por medio de
lamanguera y luego se empuja el pistón de la jeringa 2 y observemos cómo se levanta la masa
de que colocamos en el extremode la jeringa.Ya entendiendo esto podemos con facilidad
aclararomos las ideas.
TEORIA
El principio de Pascal fundamenta el funcionamiento de las genéricamente llamadasmáquinas
hidráulicas: la prensa, el gato, el freno, el ascensor y la grúa, entre otras.
Hay dos conceptos que tenemos que tener claros El de fuerza y el de presión. Fuerza es toda
acción capaz de cambiar de posición un objeto, por ejemplo el peso de un cuerpo es la fuerza
que ejerce, sobre el suelo, ese objeto. La presión es el resultado de dividir esa fuerza por la
superficie que dicho objeto tiene en contacto con el suelo. De esto sale la formula de Presión =
Fuerza/Superficie. P=F/S De aquí podemos deducir que la Fuerza= Presión X Superficie;
y Superficie=Fuerza/Presión. La presión se mide generalmente en Kilogramos/Cm 2 . La
hidráulica consiste en utilizar un liquido para transmitir una fuerza de un punto a
otro.Generalmente la fuerza Hidráulica se consigue empujando el aceite por medio de una
bomba conectada a un motor, se transmite a través de tuberías metálicas, conductos,
latiguillos, etc. y se proyecta en cilindros hidráulicos, motores, etc.
DEFINICION
un brazo hidráulico es una estructura o aparato mecánico que se divide en tres partes unidas
entre si y que se pueden mover independiente mente una de la otra y dichos movimientos son
realizados por aumento o disminución de la presión ejercida por un medio liquido y un medio
gaseoso, su nombre se deriva porque es parecido a un brazo donde las tres partes serian la
mano con sus dedos, el brazo y el antebrazo y las partes donde se unen serian la muñeca y el
codo, ahora hidráulico es porque como ya te dije que los movimientos son por medio de presión
de un liquido que es su caso es aceite mecánico y un gas que están bajo presión, entonces si
unimos los términos nos queda Brazo Hidráulico.
OBJETIVO
La presente invención se refiere a un brazo hidráulico de soporte mejorado, del tipo que
comprende un brazo que está apoyado en uno de sus extremos por medio de un apoyo
rotatorio y cuyo otro extremo está libre para colocarse en una posición deseada, y el cual
comprende un miembro alargado que constituye propiamente el brazo, caracterizado porque,
dentro de dicho brazo alargado, se disponen por lo menos dos cilindros hidráulicos
interconstruidos en el mismo, de manera que sus extremos abiertos miren hacia el extremo
apoyado, y dispuestos en un Angulo predeterminado con respecto al eje del brazo;
un pistón dentro de cada cilindro, con sus barras de pistón apoyadas en puntos
equidistantemente dispuesto con respecto al apoyo del brazo; un conducto que interconecta los
extremos cerrados de dichos cilindros; y una válvula en dicha tubería para abrir o cortar la
intercomunicación entre dichos cilindros, dichos cilindros estando llenados plenamente con un
fluido hidráulico, de tal manera que al abrir la válvula para interconectar los cilindros, los
mismos quedan intercomunicados en la forma de vasos comunicantes, pudiendo entonces
moverse el brazo a voluntad en cualquier dirección deseada y a cualquier posición deseada,
misma que será mantenida inalterablemente en el momento en que la válvula se cierre
cortando la comunicacion entre dichos cilindros.
WEBGRAFIA
http://www.buenastareas.com/ensayos/El-Brazo-Hidraulico/27694.html
http://es.scribd.com/doc/16369287/BRAZO-HIDRAULICO-CON-GERINGAS-sanjose
http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090625164148AAsmHAs
VIDEOS
http://www.youtube.com/watch?v=q3k2y1QpnUE
razo Hidráulico Con Jeringas
Proyecto de Tecnologia
Proyecto de Informática
Estudiantes:
Presentado a:
Lic. José Luis Trespalacios
11°02
Magangué – Bolívar
26 de Abril
2011
Tabla de Contenido
Tabla de Contenido…………………………………………………2
Introducción……………………………………………………..…..3
Objetivos……………………………………………………………..4
Marco Teórico.…..…………………………………………………..5
Evidencias…………………………………………………………..15
Materiales…………………………………………………………...16
Presu.………………………………………………………………..18
Conclusión….……………………………………………………….19
Bibliografía….……………………………………………………….20
INTRODUCCION
Un brazo hidráulico es una estructura o aparato mecánico que se
divide en tres partes unidas entre si y que se pueden mover
independiente mente una de la otra y dichos movimientos son
realizados por aumento o disminución de la presión ejercida por un
medio liquido y un medio gaseoso, su nombre se deriva porque es
parecido a un brazo donde las tres partes serian la mano con sus
dedos, el brazo y el antebrazo y las partes donde se unen serian la
muñeca y el codo, ahora hidráulico es porque como ya te dije que
los movimientos son por medio de presión de un liquido que es su
caso es aceite mecánico y un gas que están bajo presión, entonces
si unimos los términos nos queda Brazo Hidráulico.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Demostrar la aplicación de fuerzas mediante fluidos, también
demostraremos que posee movimiento de rotación, presión
hidrostática, energía cinética, tensiones, trabajo-potencia-energía.
Demostraremos que en el brazo hidráulico es el mismo proceso
de la prensa hidráulica ya que esta levanta grandes masas con
pequeña fuerzas.
MARCO TEÓRICO
ORIGEN DEL BRAZO HIDRAULICO:
Apareció basándose en el descubrimiento de la prensa hidráulica de
Pascal la cual permite levantar grandes masas con pequeñas
fuerzas que se aplica en el brazo hidráulico. En la antigüedad por la
necesidad de construir grandes edificaciones crearon una
herramienta para levantar y transportar grandes masas que
utilizaban para la construcción; esta herramienta era un brazo de
madera que giraba sobre un eje para poder levantar y llevar el
material de un lugar a otro.
El brazo constaba de un sistema de poleas que por la fuerza de los
trabajadores que jalaban las cuerdas le permitía levantar al material
y luego bajarlo cuando se disminuía la fuerza. Con el transcurso de
los años este brazo fue adquiriendo mejorías tanto en materiales
como en su funcionamiento. Cuando Pascal descubre la prensa
hidráulica estos brazos cambiaron radicalmente ya que se
comenzaron a utilizar un sistema parecido a la prensa hidráulica, las
cuales permitían levantar grandes pesos con menos esfuerzo.
FLUIDOS
CONCEPTO:
Es la parte de la física que estudia la acción de los fluidos en reposo
o en movimiento, tanto como sus aplicaciones y mecanismos que
se aplican en los fluidos.Es la parte de la mecánica que estudia el
comportamiento de los fluidos en equilibrio (Hidrostática) y en
movimiento (Hidrodinámica). Esta es una ciencia básica de la
Ingeniería la cual tomó sus principios de las Leyes de Newton y
estudia la estática, la cinemática y la dinámica de los fluidos.
Se clasifica en:
- Estática: De los líquidos llamada Hidrostática. De los gases
llamada Aerostática.
- Cinemática: De los líquidos llamada Hidrodinámica. De los gases
llamada Aerodinámica.
HIDROSTATICA:
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la
hidráulica, que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir,
sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los
principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son
el principio de Pascal y el principio de Arquímedes .
PRINCIPIO DE PASCAL:
En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley
enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-
1662) que se resume en la frase: “el incremento de presión aplicado
a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en
un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada
una de las partes del mismo”. Es decir que si en el interior de un
líquido se origina una presión, estas se transmiten con igual
intensidad en todas direcciones y sentidos. En el sistema
internacional, la unidad de presión es 1 Pascal (Pa), que se define
como la fuerza ejercida por 1 newton sobre la superficie de 1 metro
cuadrado.
PRESION HIDROSTATICA:
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo
del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier
objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática,
provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las
paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin
importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera,
las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían
necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión
depende de la densidad del líquido en cuestión
DENSIDAD DE LOS FLUIDOS:
La densidad de una sustancia se define como el cociente de su
masa entre el volumen que ocupa. La unidad de medida en el S.I.
de Unidades es kg/m3, también se utiliza la unidad g/cm3.
SUSTANCIA DENSIDAD EN
Kg/m3
Aceite 920
Acero 7850
Agua 1000
Aire 1,3
Alcohol 780
Aluminio 2700
Caucho 950
Cobre 8960
Gasolina 680
Helio 0,18
Madera 900
Mercurio 13580
Sangre 1480-1600
PISTONES
CONCEPTO DE PISTON:
Se denomina pistón Se trata de un émbolo que se ajusta al interior
de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados
segmentos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido
que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o
transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del
fluido. En todas las aplicaciones en que se emplea, el pistón recibe
o transmite fuerzas en forma de presión de a un líquido o de a un
gas.
TRANSMISION DE POTENCIA:
Una fuerza mecánica, trabajo o potencia es aplicada en el pistón A.
La presión interna desarrollada en el fluido por su la densidad
ejerciendo una fuerza de empuje en el pistón B. Según la ley de
Pascal la presión desarrollada en el fluido es igual en todos los
puntos por la que la fuerza desarrollada en el pistón B es igual a la
fuerza ejercida en el fluido por el pistón A, asumiendo que los
diámetros de A y B son iguales y sin importar el ancho o largo de la
distancia entre los pistones, es decir por donde transitará el fluido
desde el pistón A hasta llegar al pistón B.
APLICACION DE POTENCIA EN JERINGAS:
El largo cilindro de la figura puede ser dividido en dos cilindros
individuales del mismo diámetro y colocados a distancia uno de otro
conectados entre si por una cañería. El mismo principio de
transmisión de la fuerza puede ser aplicado, y la fuerza desarrollada
en el pistón B va ser igual a la fuerza ejercida por el pistón A. En el
siguiente gráfico podemos observar la versatilidad de los sistemas
hidráulicos y/o neumáticos al poder ubicarse los componentes
aislantes no de otro, y transmitir las fuerzas en forma inmediata a
través de distancias considerables con escasas perdidas. Las
transmisiones pueden llevarse a cualquier posición. Aun doblando
esquinas, pueden transmitirse a través de tuberías relativamente
pequeñas con pequeñas perdidas de potencia.
PALANCAS
CONCEPTO DE PALANCA:
La palanca es una máquina simple que se emplea en una gran
variedad de aplicaciones. Probablemente, incluso, las palancas
sean uno de los primeros mecanismos ingeniados para multiplicar
fuerzas. Es cosa de imaginarse el colocar una gran roca como
puerta a una caverna o al revés, sacar grandes rocas para habilitar
una caverna. Con una buena palanca es posible mover los más
grandes pesos y también aquellos que por ser tan pequeños
también representan dificultad para tratarlos.
MATERIALES Y PARTES:
LIJAS: se utilizara para lijar la madera y quitar las astillas que esta
tenga
ARMADO:
PRESUPUESTO
Jeringas: 10 jeringas de 1500, Total: $15000
Madera: $10000 ya estructurada
Total: $41900
Conclusión